DE4328143A1

DE4328143A1 - Method for a device for determining the weight of loads coupled to a tractor

Info

Publication number: DE4328143A1
Application number: DE19934328143
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Dr Hesse; Torsten Dipl Ing Berg; Gerd Prof Dr Ing Bernhardt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-08-21
Filing date: 1993-08-21
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2013-08-22
Also published as: DE4328143C2; FR2709039A1; FR2709039B1

Abstract

What is proposed is a method for a device for determining the weight of loads which are coupled to a tractor and which are articulated vertically adjustably on the tractor by means of a hydraulically actuable linkage of an electrohydraulic lifting-mechanism regulating device, the weight being derivable by means of the signals of a load-dependent pressure sensor on the lifting cylinder. The pressure measurement during the raising and lowering operation takes place during the movement of the linkage, exact measurement values allowing a more precise determination of the weight being achievable by the integration of the pressure trend against the position-dependent cylinder stroke. <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren für eine Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a method for a device Weight determination of loads attached to a tractor the genus of the main claim.

Es ist schon ein solches Verfahren für eine Einrichtung zur Ge wichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten aus der DE 38 20 757 A1 bekannt bei dem die Wägung von Massen im Anbaugerät mit Hilfe eines Drucksensors durchgeführt wird, welcher den Druck im Hubzylinder einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung ab greift und lastabhängige Signale an ein elektronisches Steuergerät gibt. Dabei werden verschiedene Hinweise gegeben, wie bei der Ge wichtsermittlung störende Einflüsse infolge von unterschiedlichen Schwerpunktsabständen der Last, Hysterese der Einrichtung oder Druckschwingungen verringert werden können. Unter anderem ist zur Vermeidung von Hysterese vorgesehen, mit der Last einen oder mehrere Zyklen aus Heben- und Senkenvorgang abzufahren und aus den er mittelten Drücken einen hysteresefreien Mittelwert des Drucks zu bilden, der weiterverarbeitet werden kann. Auch beim Eichen der Einrichtung ist vorgesehen, mit einem Eichgewicht mehrere Heben- und Senkenvorgänge abzufahren und dabei ein Verhältnis aus Heben-Hyste rese zu Senken-Hysterese zu bilden und weiter zu berücksichtigen. Es kann nun vorkommen, daß dieses Verfahren nicht immer optimal ar beitet. So kann bei der Messung und Auswertung die Reibung in den Lagern und im Hydraulikzylinder, der Einfluß der Bewegungsgeschwin digkeit sowie der durch die Bewegung des Anbaugeräts verursachten Druckschwingungen nicht immer ausreichend berücksichtigt werden. Auch werden keine näheren Angaben zur Art und Weise der Drucker mittlung gemacht, die nach Art und Weise auf eine stationäre, punk tuelle Druckerfassung zielt.It is already such a procedure for a facility for Ge determining the weight of loads attached to a tractor from the DE 38 20 757 A1 in which the weighing of masses in the attachment is known is carried out with the aid of a pressure sensor which measures the pressure in the Lift cylinder of an electro-hydraulic hoist control device accesses and load-dependent signals to an electronic control unit gives. Various notes are given, such as the Ge weight determination disturbing influences due to different Center of gravity of the load, hysteresis of the device or Pressure vibrations can be reduced. Among other things, Avoidance of hysteresis provided with the load one or more Cycles from the lifting and lowering process and from which he mean pressures gave a hysteresis-free mean value of the pressure form that can be further processed. Even when calibrating the Setup is provided with a lifting weight and several Drive down sink processes and thereby a ratio of lifting hysteria to form rese to sink hysteresis and to take further into account. It can now happen that this method ar not always optimal works. So the friction in the measurement and evaluation Bearings and in the hydraulic cylinder, the influence of the speed of movement as well as that caused by the movement of the attachment Pressure vibrations are not always taken into account sufficiently. Also, no details are given on the way the printer averaging made on a stationary, punk way current pressure acquisition is aimed.

Ferner ist es aus der DE-Z: "Landtechnik", Heft 5/88, Seiten 218 bis 219, Knechtges, "Behälterwägung im Dreipunktanbau" bekannt, wie störende Einflüsse bei der Gewichtsermittlung, insbesondere der Schwerpunktsabstand der Last und die Hysterese, verringert werden können. Dabei wird zwar auf den Zusammenhang zwischen Hysterese und der reibungsbehafteten Lagerung des Gestänges hingewiesen und zur Vermeidung der Hysterese vorgeschlagen, mit Hilfe der elektronischen Kraftheberregelung eine gewichtete Mittelwertbildung in Zusammenhang mit der Druckmessung im Hubzylinder vorzunehmen. Zusätzliche Angaben über den Einfluß der Hysterese werden hier nicht gemacht. Auch wer den keine Aussagen zum Zusammenhang von Druckstreuung und Bewegungs geschwindigkeit sowie zu der Möglichkeit Druckschwingungen zu mini mieren gemacht.It is also from DE-Z: "Agricultural technology", Issue 5/88, pages 218 to 219, Knechtges, "Container weighing in three-point attachment" known as disruptive influences in weight determination, especially the Center of gravity of the load and the hysteresis are reduced can. The relationship between hysteresis and of the fraught storage of the boom and to Avoiding the hysteresis suggested using the electronic Power lift control related to a weighted averaging with the pressure measurement in the lifting cylinder. Additional information the influence of hysteresis is not discussed here. Who too no statements on the connection between pressure scatter and movement speed as well as the possibility of pressure vibrations to mini made.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren für eine Einrichtung zur Gewichtsbe stimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß damit die Gewichtsbestimmung relativ einfach, schnell und vor allen Dingen mit größerer Genauigkeit durchgeführt werden kann. Die Messung der Lastsignale erfolgt nun während der Bewegung des Hubzylinders, sowohl beim Heben als auch beim Senken, so daß bei gerichteter Reibung der Verlauf des Lastsignals über einen begrenzten Meßhub ermittelt wird. Auch der Einfluß von Signalschwingungen läßt sich dabei verringern, vor allem wenn hierbei zusätzlich eine symme trische Integration der Last-Lage-Funktion um die Parallelstellung zwecks Erzielung genauer Ergebnisse bei verkürzter Wegezeit vorge nommen werden.The inventive method for a device for weight loss coordination of loads attached to a tractor with the ident Drawing features of the main claim, however, has the Advantage that the weight determination is relatively simple, fast and above all, be carried out with greater accuracy can. The load signals are now measured during the movement of the lifting cylinder, both when lifting and when lowering, so that at Directed friction the course of the load signal over a limited Measuring stroke is determined. The influence of signal vibrations also leaves decrease, especially if there is an additional symme trical integration of the load-position function around the parallel position in order to achieve precise results with shorter travel times be taken.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Verfahren möglich. Besonders vorteilhaft für eine genaue Arbeitsweise der Wiegeeinrichtung ist eine Ausgestaltung nach An spruch 2, wobei durch die Differenzmessung alle Signalanteile elimi niert werden, die nicht durch die gesuchte Last m_G verursacht wer den. Ferner sind Ausbildungen nach den Ansprüchen 3 und 4 besonders zweckmäßig. So können hier die Reibung in den Lagern und im Hubzy linder besser berücksichtigt werden. Durch die Berücksichtigung eines Korrekturfaktors k₂ für die annähernden Größenverhältnisse zwischen Reibung beim Heben und beim Senken läßt sich eine weit gehende Eliminierung des von der zu wägenden Last abhängigen Reib druckes erreichen. Selbst wenn der Korrekturfaktor k₂ nur nähe rungsweise bestimmt wird, so arbeitet das Verfahren immer noch ge nauer als bei einer Mittelwertbildung. Ferner ist es besonders günstig, das Verfahren nach Anspruch 5 auszubilden. Durch die Fest legung von bestimmten Geschwindigkeitsbereichen beim Heben- und Senkenvorgang während der Wägung läßt sich eine sehr hohe Genauig keit erzielen, womit eine genaue Wägung kleiner Massen bei großer Gesamtmasse möglich wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, das Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 und 8 auszubilden, wodurch unter der Voraussetzung der hinreichend genauen Kenntnis der Geometrie des Dreipunktanbaus der Korrekturfaktor k₂ für das Verhältnis der lastabhängigen Heben- zur Senkenreibung und der Umrechnungsfaktor k so genau ermittelt werden können, daß auf eine Kalibrierung des Systems verzichtet werden kann. Fernerhin ist es für die Genauigkeit der Signalermittlung zweckmäßig, nach den Ansprüchen 9 und 10 zu verfahren, da hierbei auch der störende Einfluß von Signal schwingungen vermindert wird. Günstig ist es ferner, nach Anspruch 12 zu verfahren, wodurch trotz Verschleißerscheinungen eine hohe Ge nauigkeit beibehalten wird und Wartungszyklen verlängert werden können. Besonders vorteilhat ist die Verwendung eines Drucksensors, da er eine genaue Wägung begünstigt und wegen seiner Eigenschaft, die Hubstangenkräfte zu summieren, nur einmal im System erforderlich ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Be schreibung und der Zeichnung.The measures listed in the subclaims make partial further developments and improvements of the methods specified in the main claim possible. A configuration according to claim 2 is particularly advantageous for an exact functioning of the weighing device, all signal components that are not caused by the searched load m _G being eliminated by the differential measurement. Furthermore, training according to claims 3 and 4 are particularly useful. The friction in the bearings and in the stroke cylinder can be better taken into account here. By taking into account a correction factor k₂ for the approximate size relationships between friction when lifting and lowering, extensive elimination of the friction pressure dependent on the load to be weighed can be achieved. Even if the correction factor k₂ is only determined approximately, the method still works more precisely than when averaging. Furthermore, it is particularly favorable to design the method according to claim 5. By setting certain speed ranges during the lifting and lowering process during weighing, a very high accuracy can be achieved, which enables precise weighing of small masses with a large total mass. Furthermore, it is advantageous to design the method according to claims 6 and 8, whereby the correction factor k₂ for the ratio of the load-dependent lifting to lowering friction and the conversion factor k can be determined so precisely, provided that the geometry of the three-point attachment is sufficiently precise there is no need to calibrate the system. Furthermore, it is expedient for the accuracy of the signal determination to proceed according to claims 9 and 10, since this also reduces the disruptive influence of signal vibrations. It is also advantageous to proceed according to claim 12, whereby a high accuracy is maintained despite signs of wear and maintenance cycles can be extended. The use of a pressure sensor is particularly advantageous since it favors precise weighing and, because of its property of summing up the lifting rod forces, is only required once in the system. Further advantageous embodiments result from the description and the drawing.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing represents and explained in more detail in the following description. It demonstrate

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Einrichtung zur Ge wichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 is a simplified representation of a device for weight determination of Ge attached to a tractor loads for implementing the method according to the invention,

Fig. 2 als Teil der Einrichtung nach Fig. 1 das Dreipunkt-Regelgestänge mit der Abnahme des Zylinderhubs, Fig. 2 as part of the device according to Fig. 1, the three-point control linkage with the decrease of the cylinder stroke,

Fig. 3 ein Diagramm zur Messung des Hydraulik druckes während der Bewegung des Dreipunktanbaus, wobei Lage und Hy draulikdruck als Funktion der Zeit aufgetragen sind, Fig. 3 is a diagram for measuring the hydraulic pressure during the movement of the three-point hitch, said location and Hy draulikdruck are plotted as a function of time,

Fig. 4 ein Diagramm zur Messung des Hydraulikdruckes, wobei der Hydraulikdruck als Funktion des Zylinderhubes aufgetragen ist, und Fig. 4 is a diagram for measuring the hydraulic pressure, the hydraulic pressure is plotted as a function of the cylinder stroke, and

Fig. 5 ein Diagramm, das die Drücke bei der Wägung einer Masse m_G zeigt. Fig. 5 is a diagram showing the pressures when weighing a mass m _G.

Description of the embodiment

Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form eine Einrichtung 10 zur Ge wichtsbestimmung von an einem Schlepper 11 angehängten Lasten in Form eines Anbaugeräts 12, das hier in an sich bekannter Weise über ein elektrohydraulisch betätigbares Dreipunkt-Regelgestange 13 höhenverstellbar an der Heckseite des Schleppers angelenkt ist. Das Regelgestänge 13 ist somit ein Teil einer elektrohydraulischen Hub werks-Regeleinrichtung 14, in welche die Einrichtung 10 zur Ge wichtsbestimmung im wesentlichen integriert ist. Fig. 1 shows in simplified form a device 10 for Ge weight determination of attached to a tractor 11 loads in the form of an attachment 12 , which is articulated here in a known manner via an electrohydraulically actuated three-point control rod 13 adjustable in height on the rear side of the tractor . The control linkage 13 is thus part of an electro-hydraulic lifting mechanism control device 14 , in which the device 10 for weight determination is essentially integrated.

Das Regelgestänge 13 hat einen Oberlenker 15 und einen Unterlenker 16, an denen über ein Kopplungsdreieck 17 das Anbaugerät 12 ange lenkt ist. Am Unterlenker 16 greift eine Hubstange 18 an, die von einem Hubzylinder 19 über eine Hubwelle 21 mit ihren beiden Hubarmen 22 betätigbar ist. Der Hubzylinder 19 ist über ein elektrohy draulisches Regelventil 23 ansteuerbar, das von einer Hydropumpe 24 mit Druckmittel versorgt wird. Als lastabhängiges Signal zur Ge wichtsbestimmung wird am Hubzylinder 19 mit einem Drucksensor 25 der jeweilige Druck gemessen und als elektrisches Signal an ein elektro nisches Steuergerät 26 gegeben. Ferner wird an der Hubwelle 21 in an sich bekannter Weise über einen Lagesensor 27 die relative Lage des Regelgestänges 13 zum Schlepper 11 erfaßt und an das elektronische Steuergerät 26 gemeldet. In dem elektronischen Steuergerät 26 sind alle für die Steuerung, Meßwerterfassung, Speicherung und Auswertung erforderlichen Elemente zusammengefaßt, wobei auch ein Mikrorechner 28 für die erforderlichen Funktionen vorgesehen ist. Das elektro nische Steuergerät 26 steht zur Ansteuerung des Regelgeräts 23 mit diesem in Wirkverbindung. The control linkage 13 has an upper link 15 and a lower link 16 , on which the attachment 12 is steered via a coupling triangle 17 . A lifting rod 18 engages on the lower link 16 and can be actuated by a lifting cylinder 19 via a lifting shaft 21 with its two lifting arms 22 . The lifting cylinder 19 can be controlled via an electrohydraulic control valve 23 , which is supplied with pressure medium by a hydraulic pump 24 . As a load-dependent signal for Ge weight determination, the respective pressure is measured on the lifting cylinder 19 with a pressure sensor 25 and given as an electrical signal to an electronic control unit 26 . Furthermore, the position of the control linkage 13 relative to the tractor 11 is detected on the lifting shaft 21 in a manner known per se via a position sensor 27 and reported to the electronic control unit 26 . All the elements required for control, measured value acquisition, storage and evaluation are combined in the electronic control unit 26 , a microcomputer 28 also being provided for the required functions. The electro-African control unit 26 is operatively connected to control the control unit 23 .

Wie ferner die Fig. 2 näher zeigt, in welcher der Dreipunktanbau mit dem Regelgestänge 13 in vergrößertem Maßstab und vereinfacht dargestellt ist, weist der Hubzylinder 19 einen zugeordneten Hub sensor 29 auf, welcher den zugeordneten Zylinderhub ZH ermittelt. Dieser Hubsensor 29 ist in an sich bekannter Weise ebenfalls als elektromechanischer Sensor ausgebildet, der seine zum Zylinderhub ZH proportionalen Signale an das elektronische Steuergerät 26 weiter gibt. Natürlich kann an dem Signal des Lagesensors 27 auf die Position des Hydraulikzylinders (Hub ZH) geschlossen werden.As further shown in FIG. 2, in which the three-point attachment with the control linkage 13 is shown in an enlarged scale and simplified, the lifting cylinder 19 has an associated stroke sensor 29 , which determines the assigned cylinder stroke ZH. This stroke sensor 29 is also embodied in a manner known per se as an electromechanical sensor which forwards its signals proportional to the cylinder stroke ZH to the electronic control unit 26 . Of course, the position of the hydraulic cylinder (stroke ZH) can be inferred from the signal from the position sensor 27 .

Beim Betrieb der Einrichtung 10 zur Gewichtsbestimmung wird davon ausgegangen, daß bei einer Belastung des Anbaugerätes 12 sich der Hydraulikdruck im reibfreien System bei Vernachlässigung der Ver formung des Dreipunktanbaus proportional zur aufgelegten Masse m_G ändert. Stehen ferner Ober- und Unterlenker 15, 16 während der Wä gung parallel zueinander, wie dies Fig. 2 veranschaulicht, so hat der Schwerpunkt der Masse keinen Einfluß auf den durch m_G verur sachten, hysteresefreien statischen Druck p_Gst. Dieser Wert ist nur aus den Drücken zu ermitteln, die beim Heben und Senken mit der Masse m_G (P_VLGh und P_VLGs) und ohne die Masse m_G (P_VLh und P_VLs) gemessen werden.When operating the device 10 for weight determination, it is assumed that when the attachment 12 is loaded, the hydraulic pressure in the frictionless system changes in proportion to the applied mass m _G when the deformation of the three-point attachment is neglected. Furthermore, the upper and lower links 15 , 16 are parallel to each other during weighing, as shown in FIG. 2, so the center of gravity of the mass has no influence on the static pressure p _Gst caused by m _G , which is free of hysteresis. This value can only be determined from the pressures measured when lifting and lowering with the mass m _G (P _VLGh and P _VLGs ) and without the mass m _G (P _VLh and P _VLs ).

In dem Diagramm nach Fig. 3 ist nun beispielhaft das Prinzip der Druckmessung veranschaulicht, wobei zur Gewichtsbestimmung der ge suchten Masse der Kolben des Hubzylinders 19 in einem begrenzten Längenbereich mit einer quasistatischen Geschwindigkeit mehrmals be wegt wird. Mit der Kurve 31 ist dabei der Verlauf des Zylinderhubes ZH über der Zeit dargestellt. Die Bewegung des Zylinderhubes erfolgt um eine Parallelstellung herum, in der sich auch der Meßhub Δ ZH befindet. Ferner macht die Kurve 31 deutlich, vor der Meßzeit t_H beim Heben sowie vor der Meßzeit t_S beim Senken der Kolben des Hubzylinders 19 jeweils einen Vorhub 32 ausführt. Wegen der Abhängigkeit des Hy draulikdruckes im Hubzylinder 19 von der Bewegungsgeschwindigkeit ist letztere auch annähernd konstant zu halten, insbesondere im Bereich des Meßhubes Δ ZH. Ferner ist in dem Diagramm nach Fig. 3 mit der Kurve 33 der Verlauf des Druckes aufgetragen, der vom Drucksensor 25 gemessen wird. Besonders günstig dabei ist, wenn der Kolben des Hubzylinders 19 einen Hubbereich von etwas mehr als 50 mm durchläuft und dessen Geschwindigkeit ausreichend groß ist. Im Bereich um den Mittelwert der Bewegung (Lage) wird der Hydraulikdruck p als Funktion des Zylinderhubes ZH aufgezeichnet, wie dies das Diagramm nach Fig. 4 näher zeigt. Aus den in Fig. 4 dargestellten Zusammenhängen wird deutlich, daß sich die Drücke für Heben p_h und für Senken p_s aus folgenden Gleichungen errechnen lassen:In the diagram of FIG. 3, the principle of pressure measurement is now exemplified, with the piston of the lifting cylinder 19 being moved several times in a limited length range at a quasi-static speed to determine the weight of the sought mass. The curve 31 shows the course of the cylinder stroke ZH over time. The movement of the cylinder stroke takes place around a parallel position in which the measuring stroke ΔZH is also located. Furthermore, curve 31 makes it clear that a preliminary stroke 32 is carried out before the measuring time t _H when lifting and before the measuring time t _S when lowering the pistons of the lifting cylinder 19 . Because of the dependence of the hydraulic pressure in the lifting cylinder 19 on the movement speed, the latter must also be kept approximately constant, in particular in the range of the measuring stroke Δ ZH. Furthermore, the curve of the pressure, which is measured by the pressure sensor 25 , is plotted with the curve 33 in the diagram according to FIG. 3. It is particularly advantageous if the piston of the lifting cylinder 19 passes through a lifting range of a little more than 50 mm and its speed is sufficiently high. In the area around the mean value of the movement (position), the hydraulic pressure p is recorded as a function of the cylinder stroke ZH, as the diagram according to FIG. 4 shows in more detail. It is clear from the relationships shown in FIG. 4 that the pressures for lifting p _h and for lowering p _s can be calculated from the following equations:

wobei die Flächen A_h und A_s sich aus den Druckverläufen beim Heben und beim Senken über dem Meßhub ergeben. Auf diese Weise können die beiden Drücke durch eine einfache Integration der Druck-Lage-Funktion um die Parallelstellung herum ermittelt werden, wie dies aus Fig. 4 näher hervorgeht.the areas A _h and A _s result from the pressure profiles during lifting and lowering over the measuring stroke. In this way, the two pressures can be determined by simply integrating the pressure-position function around the parallel position, as can be seen in more detail in FIG. 4.

Bei der Ermittlung der Heben- und Senkendrücke wird der Hubzylinder 19 mit Hilfe der elektronischen Hubwerks-Regeleinrichtung 14 mit einer Geschwindigkeit gleichförmig um die Parallelstellung bewegt, die einerseits über der kritischen Geschwindigkeit bezüglich Slip-Stick-Erscheinungen liegen muß, andererseits aber wegen der zunehmenden Druckschwingungen das Doppelte des kritischen Wertes nicht überschreiten sollte. Die besonders während des Anfahrvorganges auftretenden Druckschwingungen in der Kurve 33 werden zum einen durch einen genügend großen Vorhub 32, der bei der Senkenbewegung im allgemeinen kleiner gewählt werden kann, und zum anderen durch die Integration des Heben- bzw. Senkendruckes in einem bestimmten Bereich um die Parallelstellung, der 20 mm Zylinderhub nicht unterschreiten sollte, eliminiert. In Abhängigkeit von der ge forderten Genauigkeit und dem Verhältnis der zu wägenden Masse m_G zur Gesamtmasse des Geräts ist der Vorgang gegebenenfalls mehrmals zu wiederholen.When determining the lifting and lowering pressures, the lifting cylinder 19 is moved uniformly around the parallel position with the aid of the electronic lifting mechanism control device 14 , which on the one hand must be above the critical speed with regard to slip-stick phenomena, but on the other hand due to the increasing pressure vibrations should not exceed twice the critical value. The pressure fluctuations in the curve 33 that occur particularly during the starting process are, on the one hand, due to a sufficiently large forward stroke 32 , which can generally be selected to be smaller during the lowering movement, and, on the other hand, through the integration of the lifting or lowering pressure in a certain range around the Parallel position, which should not be less than 20 mm cylinder stroke, eliminated. Depending on the required accuracy and the ratio of the mass to be weighed m _G to the total mass of the device, the process may have to be repeated several times.

Bei der Durchführung des Verfahrens werden die Drücke ermittelt, die beim Heben und Senken mit und ohne Masse m_G gemessen werden. In der Fig. 5 sind nun diese Zusammenhänge näher dargestellt, wobei die Drücke p_VLh bzw. p_VLs den gemessenen Heben- bzw. Senkendruck bei Nullpunktwägung darstellen, also bei einer Wägung ohne die Masse m_G, wobei jedoch zum Beispiel das leere Anbaugerät 12 als Vorlast wirken kann. Bei einer Wiederholung der Vorgänge nach Fig. 3 und 4 zur Ermittlung der Drücke mit der zu bestimmenden Masse m_G werden die Drücke p_VLGh bzw. p_VLGs ermittelt, welche den gemessenen Heben- bzw. Senkendruck bei Wägung der Masse m_G darstellen. An schließend wird die Differenz aus den mit und ohne Last m_G ge messenen Heben- und Senkendrücken gebildet, nach folgenden Gleichungen:When carrying out the method, the pressures are determined which are measured during lifting and lowering with and without mass m _G. These relationships are now shown in more detail in FIG. 5, the pressures p _VLh or p _{VLs representing} the measured lifting or lowering pressure when the zero point is weighed, that is to say when weighing without the mass m _G , but, for example, the empty attachment 12 can act as preload. When the processes according to FIGS. 3 and 4 are repeated to determine the pressures with the mass m _G to be determined, the pressures p _VLGh or p _{VLGs are} determined, which represent the measured lifting or lowering pressure when weighing the mass m _G. The difference is then formed from the lifting and lowering pressures measured with and without load m _G , according to the following equations:

P_Gh = p_VLGh - p_VLh
P_Gs = p_VLGs - p_VLs P _Gh = p _VLGh - p _VLh
P _Gs = p _VLGs - p _VLs

wobei p_Gh bzw. p_Gs die Druckdifferenzen beim Heben und Senken infolge der Masse m_G darstellen. Aufgrund der Differenzbildung werden bei Vernachlässigung der von der Gesamtlast abhängigen Ver formung des Dreipunktanbaus alle, von der Last m_G unabhängigen Druckanteile eliminiert; insbesondere sind dies durch Eigengewichte der Lenker, Druckverluste im Ölfilter, lastunabhängige Reibung und Vorlast verursachte Druckanteile einschließlich des Absolutfehlers des Drucksensors. Der hysteresefreie Druck p_Gst unterscheidet sich von den Drücken p_Gh und p_Gs nur durch die in Vorzeichen und Be trag von der Bewegungsrichtung abhängigen und zur Last m_G propor tionalen Reibanteile. Er läßt sich mit Hilfe der Formelwhere p _Gh and p _{Gs represent} the pressure differences during lifting and lowering due to the mass m _G. Due to the difference formation, if the deformation of the three-point hitch dependent on the total load is neglected, all pressure components independent of the load m _{G are} eliminated; in particular, these are pressure components caused by the weight of the handlebars, pressure losses in the oil filter, load-independent friction and preload, including the absolute error of the pressure sensor. The hysteresis-free pressure p _Gst differs from the pressures p _Gh and p _Gs only in that the signs and amounts of the friction components are proportional to the direction of movement and proportional to the load m _G. It can be solved using the formula

berechnen, wobei der Faktorcalculate, taking the factor

das Verhältnis der von m_G abhängigen Heben- zur Senkenreibung repräsentiert. Er wird neben der Lenkergeometrie, der Geometrie der Hydraulikzylinder und der Reibradien in den Gelenken auch durch den Schwerpunktabstand der Masse m_G und dem Zustand der Reibstellen bestimmt. In Abhängigkeit von der geforderten Genauigkeit der Ge wichtsermittlung können mehrere Wege zur Ermittlung von k₂ be schritten werden.represents the ratio of the lifting to lowering friction dependent on m _G. In addition to the handlebar geometry, the geometry of the hydraulic cylinders and the friction radii in the joints, it is also determined by the center of gravity of the mass m _G and the condition of the friction points. Depending on the required accuracy of Ge weight determination, several ways to determine k₂ be steps.

So läßt sich der Korrekturfaktor k₂ experimentell bestimmen, wie dies in der DE 38 20 757 A1 näher beschrieben ist. Ein anderer Weg besteht in der Abschätzung anhand von Erfahrungswerten, wobei der Faktor k₂ = 1,05 bis 1,1 (1, 2) gewählt wird. Ein zusätzlicher Weg besteht in der Berechnung des Faktors k₂ für einen bestimmten Schlepper anhand der Geometrie nach Fertigungsunterlagen, wobei die Reibverhältnisse im Hydraulikzylinder und die Reibverhältnisse am Gelenk nach mathematischen Modellen für Einzelkomponenten ermittelt und in das Gesamtmodell, welches sich auf Fig. 2 bezieht, eingear beitet wird. Für dabei gegebenenfalls fehlende Größen wie Hub stangenlänge, Lange des Oberlenkers, den Kopplungsabstand des Ge rätes oder den gewählten Anlenkpunkt des Oberlenkers sind Standard werte einzusetzen; ferner sind der Schwerpunkt der Masse m_G und die Reibwertzahlen abzuschätzen. Ein zusätzlicher Weg zur Ermittlung des Faktors k₂ besteht darin, wie zuvor beschrieben den Wert k₂ zu berechnen, aber wegen ihres größeren Einflusses auf k₂ eine experimentelle Bestimmung einer guten Näherung für die einzelnen Reibwertzahlen durchzuführen. Dazu wird bei der Ein richtung des Systems beim Händler eine Last in verschiedenen Schwer punkten gewogen und die im jeweiligen Schwerpunkt auftretende Hyste reseSo the correction factor k₂ can be determined experimentally, as described in DE 38 20 757 A1. Another way is to estimate on the basis of experience, whereby the factor k₂ = 1.05 to 1.1 (1, 2) is selected. An additional way consists in the calculation of the factor k₂ for a particular tractor based on the geometry according to manufacturing documents, the frictional relationships in the hydraulic cylinder and the frictional relationships on the joint determined according to mathematical models for individual components and in the overall model, which relates to FIG. 2, einear is being processed. Standard values are to be used for any missing sizes such as lifting rod length, length of the top link, the coupling distance of the device or the selected link point of the top link; the center of gravity of the mass m _G and the coefficient of friction must also be estimated. An additional way of determining the factor k₂ is to calculate the value k₂ as described above, but because of its greater influence on k₂, to carry out an experimental determination of a good approximation for the individual coefficients of friction. For this purpose, when setting up the system at the dealer, a load is weighed in various focal points and the hysteresis occurring in the respective focal point

bestimmt. Über den Zusammenhang Hysterese in Abhängigkeit vom Schwerpunktsabstand lassen sich die Reibwerte mit Hilfe eines mathe matischen Algorithmus mit guter Näherung bestimmen. Zudem läßt sich hierbei über die Veränderung der Hysterese k₁ während des Be triebes unter der Voraussetzung etwa gleichen Schwerpunktabstandes< oder des ungefähren Schwerpunktsabstandes der mit Hilfe der zusätzlichen Informationen der an sich bekannten Kraftsensoren in den Unterlenkern (Horizontalkraft) errechnet worden ist, auf eine Veränderung der Reibwertzahlen (Schmierzustand der Gelenke, Korrosion) schließen und dieser Umstand kann mit einer Korrektur von k₂ berücksichtigt werden.certainly. About the relationship hysteresis depending on The center of gravity can be adjusted using a math Determine the mathematical algorithm with a good approximation. In addition, here about the change in hysteresis k 1 during loading under the condition of approximately equal center of gravity distance < or the approximate center of gravity using the additional information of the known force sensors in the lower links (horizontal force) has been calculated on one Change in the coefficient of friction (lubrication status of the joints, Corrosion) and this can be corrected by k₂ are taken into account.

Aus dem so ermittelten statischen Druck p_Gst ergibt sich die ge suchte Masse m_G mit Hilfe der BeziehungFrom the static pressure p _{Gst determined in} this way, the sought mass m _G results from the relationship

m_G = 1/k _* p_Gst m _G = 1 / k _* p _Gst

wobei k als spezifische Druckänderung im reibfreien System je Kilo gramm Last aufgefaßt werden kann, so daß der Umrechnungsfaktor k das Verhältnis aus "Änderung des Hydraulikdruckes durch Last m_G (reib freies System)" zu "m_G" bedeutet. Der Umrechnungsfaktor k kann entweder anhand der Geometrie des Dreipunktanbaus berechnet oder mit Hilfe eines Kalibriergewichtes bekannter Masse bestimmt werden. where k can be understood as a specific pressure change in the friction-free system per kilogram of load, so that the conversion factor k means the ratio of "change in hydraulic pressure due to load m _G (friction-free system)" to "m _G ". The conversion factor k can either be calculated on the basis of the geometry of the three-point hitch or can be determined using a calibration weight of known mass.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat somit den Vorteil, daß die Druck messung während der Bewegung erfolgt, wobei die Reibung gerichtet ist. Weiterhin wird durch die Differenzmessung der Drücke eine Eli minierung aller Druckanteile erreicht, die den statischen Druck und den durch ihn verursachten lastabhängigen Reibdruck überlagert. Außerdem kann durch die Kenntnis der annähernden Größenverhältnisse zwischen Reibung beim Heben und beim Senken eine weitgehende Elimi nierung des von der zu wägenden Last abhängigen Reibdruckes vorge nommen werden. Zudem läßt sich das Verhältnis zwischen Heben- und Senkenreibung k₂ näherungsweise bestimmen, wobei mit Hilfe der bei verschiedenen Schwerpunkten gemessenen, lastabhängigen Reibhysterese und ihrer Auswertung in einem mathematischen Modell gearbeitet wird. Selbst bei einer nur näherungsweisen Bestimmung von k₂ arbeitet das vorgeschlagene Verfahren genauer als bei einer Mittelwertbil dung. Unter der Voraussetzung einer hinreichend genauen Kenntnis der Geometrie des Dreipunktanbaus können die Faktoren k₂ und k so ge nau ermittelt werden, daß auf eine Kalibrierung des Systems ver zichtet werden kann. Ist jedoch die Geometrie nur annähernd bekannt, so muß der Faktor k mittels Kalibrierung bestimmt werden. Verände rungen von Schwerpunktsabstand oder Zustand der Gelenke gegenüber der Kalibrierung wirken sich aber nicht so stark aus, als wenn mit Mittelwerten aus Heben- und Senkendruck gearbeitet werden würde. Die Festlegung von bestimmten Geschwindigkeitsbereichen beim Heben- und Senkenvorgang während der Wägung erlaubt eine sehr hohe Genauigkeit, so daß auch eine genaue Wägung kleiner Massen bei großer Gesamtmasse möglich wird. Die Eliminierung des störenden Einflusses von Druck schwingungen durch Vorhub in Verbindung mit der symmetrischen Inte gration der Druck-Lage-Funktion um die Parallelstellung zur Drucker mittlung erlaubt die Erzielung genauerer Ergebnisse bei verkürzter Wägezeit. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren durchgeführte Wägungen ermöglichen bei geringem Zeitaufwand die Bestimmung von Massen < 50 kg mit einem Fehler < 3% auch bei vollem Anbaugerät 12, wenn ein Neigungseinfluß ausgeschaltet ist. Die Veränderung des Korrektur faktors k₂ infolge geänderter Betriebsbedingungen (Schmierzustand, Verschleiß) kann über die Veränderung der Hysterese k₁ registriert und bei der Auswertung berücksichtigt werden; damit ergeben sich neben genaueren Ergebnissen auch längere Wartungsintervalle.The method according to the invention thus has the advantage that the pressure measurement takes place during the movement, the friction being directed. Furthermore, the differential measurement of the pressures eliminates all pressure components, which overlaps the static pressure and the load-dependent friction pressure caused by it. In addition, by knowing the approximate size relationships between friction when lifting and lowering, extensive elimination of the friction pressure dependent on the load to be weighed can be performed. In addition, the ratio between lifting and lowering friction k₂ can be determined approximately, with the help of the load-dependent friction hysteresis measured at various centers of gravity and its evaluation in a mathematical model. Even with an approximate determination of k₂, the proposed method works more precisely than with an averaging. Assuming a sufficiently precise knowledge of the geometry of the three-point hitch, the factors k₂ and k can be determined so precisely that calibration of the system can be dispensed with. However, if the geometry is only approximately known, the factor k must be determined by calibration. Changes in the center of gravity or the condition of the joints compared to the calibration do not, however, have as much an effect as if the mean values from the lifting and lowering pressure were used. The definition of certain speed ranges during the lifting and lowering process during weighing allows very high accuracy, so that even small masses with large total masses can be weighed accurately. The elimination of the disruptive influence of pressure vibrations through the advance stroke in connection with the symmetrical integration of the pressure-position function around the parallel position to the printer determination enables the achievement of more precise results with a shorter weighing time. Weighing carried out according to the proposed method enables masses of <50 kg with an error of <3% to be determined with little expenditure of time, even when the attachment 12 is full, when an inclination influence is switched off. The change in the correction factor k₂ due to changed operating conditions (lubrication condition, wear) can be registered via the change in the hysteresis k₁ and taken into account in the evaluation; In addition to more precise results, this also results in longer maintenance intervals.

Selbstverständlich sind an den aufgezeigten Verfahren Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Obwohl das Verfahren anhand eines Beispiels mit Drucksensor dargestellt ist, läßt sich das vorgeschlagene Verfahren auch bei Verwendung anderer lastabhängiger Sensoren vorteilhaft durchführen; so kann z. B. an stelle des Drucksensors im Hubzylinder ein elektromechanischer Kraftsensor in den Hubstangen oder den Hubarmen angebracht werden; ebenso konnte im Unterlenker ein das Biegemoment erfassender Last sensor verwendet werden, da auch mit ihm bei Parallelstellung schwerpunktsunabhängig gemessen werden kann.Of course there are changes to the procedures shown possible without departing from the spirit of the invention. Although that The method is shown using an example with a pressure sensor, the proposed method can also be used with others perform load-dependent sensors advantageously; so z. B. on place the pressure sensor in the lifting cylinder an electromechanical Force sensor can be installed in the lifting rods or lifting arms; a load that measured the bending moment could also be in the lower link sensor can be used because it is also in parallel position can be measured regardless of the focus.

Selbstverständlich sind unter dem Begriff Schlepper bzw. Arbeits fahrzeug auch Salzstreufahrzeuge und andere Fahrzeuge zu verstehen, bei denen vergleichbare Verhältnisse vorliegen.Of course, under the term tractor or work vehicle also to understand salt spreaders and other vehicles where there are comparable conditions.

Claims

1.Procedure for a device for determining the weight of loads attached to a tractor, which are articulated in a height-adjustable manner on an agricultural work vehicle with the aid of a hydraulically actuated linkage of an electrohydraulic lifting gear control device, a load sensor providing load-dependent signals which are independent of the center of gravity of the articulated Load are from which the size of the attached load can be derived and wherein a position-dependent sensor, which picks up the position of the control linkage relative to the work vehicle, gives signals to an electronic control device of the device, characterized in that the course with the load sensor ( 25 ) the load signal is recorded during a limited measuring stroke (Δ ZH), which is traversed during lifting and lowering in the area of a parallel position of upper and lower link with approximately the same speed and that the load signals for lifting and lowering be determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that the lifting signal (p _VLh ) and the lowering signal (p _VLs ) on the one hand without the mass to be determined (m _G ) and on the other hand the lifting signal (p _VLGh ) and the lowering signal (p _VLGs ) can be determined with this mass (m _G ) and that from this the signal differences (p _Gh ) during lifting and lowering (p _Gs ) are determined, which are the basis of the weighing of the load to be determined (m _G ).

3. The method according to claim 2, characterized in that a calculation factor (k) is used to determine the load from the signal differences (p _Gh , p _Gs ), which specifies the specific pressure change in the frictionless system per kilogram of load and that further a correction factor (k₂) is taken into account, which indicates the ratio between the load-dependent lifting friction (p _grh ) to the lowering friction (p _grs ).

4. The method according to claim 3, characterized in that the determination of the mass sought (m _G ) according to the following formula he follows.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the constant speed when Ab drive the lifting and lowering process is chosen so large that it on the one hand is above the critical value for the slip-stick Er phenomena can occur, and especially below the double of this critical value remains.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the conversion factor (k) is calculated on the basis of the geometry of the three-point attachment ( 13 ).

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized records that the conversion factor (k) using a calibration weight of known mass is determined.

8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the correction factor (k₂) is calculated from the predetermined geometry of the three-point linkage ( 13 ).

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the lifting cylinder ( 19 ) before the actual measuring stroke (Δ ZH) performs a preliminary stroke ( 32 ) when lifting and a corresponding preliminary stroke ( 32 ) when lowering.

10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the load signals during lifting and lowering by integrating the load position function ( Fig. 4), in particular over the measuring stroke (Δ ZH) of the lifting cylinder ( 19 ), be determined.

11. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized records that the correction factor (k₂) determined experimentally is by the lifting and lowering signals that an unknown Ge weight in at least two different centers of gravity gently, recorded and calculated in a mathematical model become.

12. The method according to any one of claims 3 to 11, characterized records that with the help of the signals of the load and / or lageab dependent sensors an automatic adjustment of the correction door factor (k₂) to the current operating state (state of Ge direct; approximate center of gravity).

13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that a pressure sensor ( 25 ) tapping the hydraulic pressure in the hydraulic system ( 19 ) is used as the load sensor.